Розробка наукових основ конструювання вібраційних машин для високоефективного сортування металургійної шихти

Створення інерційних вібраційних машин з неоднорідними коливаннями для сортування мінеральної сировини. Розрахунок кінематичних параметрів вібромашин з гетерогенними та неоднорідно-часовими частотами в холостому ході і з технологічним навантаженням.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 26.09.2015
Размер файла 76,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна металургійна академія України

05.05.08 „Машини для металургійного виробництва”

УДК [669.162.24:621.928.2] (043)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

РОЗРОБКА НАУКОВИХ ОСНОВ КОНСТРУЮВАННЯ ВІБРАЦІЙНИХ МАШИН ДЛЯ ВИСОКОЕФЕКТИВНОГО СОРТУВАННЯ МЕТАЛУРГІЙНОЇ ШИХТИ

Засельський Володимир

Йосипович

Дніпропетровськ 2008

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано на кафедрі „Механічне обладнання металургійних заводів” Криворізького металургійного факультету Національної металургійної академії України Міністерства освіти і науки України

Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Учитель Олександр Давидович, Національна металургійна академія України, проректор, м. Дніпропетровськ

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Франчук Всеволод Петрович, Національний гірничий університет, завідувач кафедри „Гірничі машини”, м. Дніпропетровськ;

доктор технічних наук, професор Єронько Сергій Петрович, Національний технічний університет, професор кафедри „Механічне обладнання заводів чорної металургії”, м. Донецьк;

доктор технічних наук, старший науковий співробітникЛапшин Євген Семенович, старший науковий співробітник відділу механіки машин та процесів переробки мінеральної сировини Інституту геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН України, м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться „2 грудня 2008 р. о 1230 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03 Національної металургійної академії України за адресою: 49600 Дніпропетровськ, проспект Гагаріна, 4.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національної металургійної академії України за адресою: 49600 Дніпропетровськ, проспект Гагаріна, 4.

Автореферат розісланий 27” жовтня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 08.084.03, д.т.н., проф. Л.В.Камкіна

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Зниження енергетичних витрат при спіканні і плавці може бути досягнуте за рахунок підвищення якості вихідної сировини та її підготовки перед подачею в технологічні агрегати. Одним з основних методів підготовки шихти перед спіканням і плавкою є фракціонування сировини, яке здійснюється на грохотах різних модифікацій. У металургійній промисловості експлуатується велика кількість різних типів грохотів, що відрізняються площиною сіючої поверхні, конструкцією сит, динамічними параметрами, траєкторіями точок робочого органу і, залежно від встановленого приводу, короб виконує однорідні кругові, еліптичні або направлені коливання. Практикою їх використання встановлено, що ефективність грохочення шихтових матеріалів залишається недостатньою для підвищення якості підготовки сировини перед спіканням і плавкою. Підвищення ефективності грохочення на сучасних вібраційних грохотах зводять до нарощування площини сіючої поверхні, що, на наш погляд, не є прогресивним напрямком розвитку даного обладнання, оскільки такий підхід веде до зростання металоємності і енергоємності апаратів, а у ряді випадків (наприклад, систем шихтоподач доменних печей об'ємом до 2700 м3) є неприйнятним через обмеженість площі підбункерних приміщень.

Стало безумовним, що потрібні нові ідеї і напрями їх реалізації, спрямовані на інтенсифікацію процесу грохочення шихтових матеріалів, які б дозволили без зниження надійності і збільшення енерговитрат підвищити якість підготовки металургійної шихти перед спіканням і плавкою. Осмислення накопиченого досвіду і аналіз тенденцій розвитку даного роду техніки показує, що інтенсифікація процесів грохочення для даних умов може йти шляхом створення грохотів з неоднорідними коливаннями без нарощування площини просіваючої поверхні.

Створення і конструювання високоефективних важконавантажених грохотів з неоднорідними коливаннями для сортування і транспортування металургійної шихти стримується відсутністю залежностей, зв'язуючих вертикальну складову амплітуди прискорень коливань, період „биття” (коли кутові швидкості валів віброзбуджувача не рівні один одному) з передавальним відношенням між валами інерційного приводу, і функцію висіву підрешітних фракцій по довжині просіваючої поверхні з положенням віброзбуджувача відносно центра мас грохота, що впливає на розподіл траєкторій точок робочого органу.

Таким чином, встановлення закономірностей, що описують вплив параметрів і положення відносно центра мас важконавантаженого грохота інерційного приводу на кінематику руху робочого органу, є актуальною науковою проблемою, яка має важливе наукове значення для металургійної галузі, а також для інших галузей, що займаються сортуванням мінеральної сировини.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась за одним з наукових напрямів, що проводяться на кафедрі механічного обладнання Криворізького металургійного факультету НМетАУ, і спрямована на розробку і впровадження низькоенергоємних, високоефективних вібраційних машин для підготовки металургійної шихти перед спіканням і плавкою, що відповідає Національній програмі розвитку і реформування гірничо-металургійного комплексу України до 2010 року від 06.10.1998 р. № 166-IV.

Робота виконана відповідно до науково-дослідних планів Національної металургійної академії України і є складовою частиною наступних тем:

„Освоєння технології фракціонування руд чорних металів на грохотах з неоднорідним полем траєкторій в замкнутих циклах мілкого дроблення” (1987 р.); № ДР 01870037624;

„Розробка методики інженерних розрахунків грохотів з неоднорідним полем траєкторії” (1989 р.); № ДР 1890027986;

„Розробка і створення високоефективного грохота для сортування вапняків в умовах цеху випалення вапна” (1989 р.); № ДР 01890027998;

„Теоретичні дослідження, математичне моделювання і розробка нового покоління шихтопідготовчих агрегатів з високою енергетичною ефективністю” (1996-1999 рр.); № ДР 0197U009662;

„Теоретичне обґрунтування, розробка методик технічних розрахунків, розробка і впровадження нового покоління шихтопідготовчих агрегатів з високою технологічною і енергетичною ефективністю” (2000-2002 рр.); № ДР 0100U000776;

„Дослідження можливостей використання самосинхронізуючих вібраторів мотора в якості приводу важких віброживильників” (2006 р.); № ДР 0105U003500.

З цієї тематики автор брав безпосередню участь як науковий керівник або відповідальний виконавець робіт.

Мета і задачі досліджень.

Мета роботи полягає в розробці наукових основ конструювання і створення вібраційних машин з неоднорідними коливаннями з урахуванням впливу параметрів інерційного приводу і технологічного навантаження на кінематику руху точок робочого органу, що забезпечують підвищення якості сортування металургійної шихти перед спіканням и плавкою.

Ідея роботи полягає в урахуванні впливу на кінематичні параметри робочого органу вібромашин технологічного навантаження, взаєморозташування осей обертання віброзбуджувачів відносно центру мас системи, а також співвідношення частот їх обертання.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

виконати аналіз тенденцій розвитку проведених досліджень у області конструювання і створення інерційних вібраційних машин з неоднорідними коливаннями для сортування мінеральної сировини;

на основі теоретичних досліджень розробити математичну модель, що описує траєкторне поле важконавантаженої вібромашини з неоднорідними коливаннями робочого органу, генерація яких здійснюється декількома інерційними віброзбуджувачами;

на основі теоретичних досліджень розробити математичну модель, що описує рух робочого органу вібромашини, працюючої в режимі „биття”, з врахуванням технологічного навантаження;

виконати експериментальну перевірку одержаних математичних моделей і визначити раціональні кінематичні і динамічні параметри вібраційних машин з неоднорідними коливаннями, які б відповідали необхідним технологічним вимогам ділянок підготовки шихти перед спіканням і плавкою;

на основі математичних моделей розробити методики розрахунків кінематичних параметрів вібромашин з неоднорідними, неоднорідно-часовими (режим „биття”) коливаннями в холостому ході і з технологічним навантаженням;

на основі математичних моделей розробити методику розрахунку на міцність основних елементів короба вібромашини при генерації неоднорідних коливань робочого органу.

Об'єкт досліджень процес підготовки металургійної шихти до спікання і плавки з використанням вібраційних грохотів з неоднорідними коливаннями.

Предмет досліджень вплив на процес сортування і транспортування металургійної шихти кінематичних і динамічних параметрів вібраційних машин з неоднорідними коливаннями робочого органу.

Методи досліджень. При рішенні даних задач використовувалися комплексні методи досліджень. Теоретичні дослідження виконувалися на основі фундаментальних положень динаміки твердого тіла, теорії коливань і самосинхронізації динамічних систем, де для рішення диференціальних рівнянь чисельним способом застосовувався адаптивний метод Рунге-Кутта. В експериментальних дослідженнях використовувалися стандартні методи віброметрії, тензометрії. Статистична обробка даних здійснювалася за допомогою програм: Excel, Mathcad, Matlab.

Наукова новизна отриманих результатів.

Наукові положення, що виносяться на захист:

1. Період „биття” вібропереміщень робочого органу грохота в області співвідношень кутових швидкостей валів інерційного приводу з жорстким кінематичним зв'язком, рівних 0,95...0,99, гіперболічно зростає, а вертикальні складові амплітуд, в порівнянні з аналогічною складовою синхронного режиму, зростають пропорційно цьому відношенню. При цьому кожна точка робочого органу рухається по еліптичних траєкторіях із змінювальними в часі фокальними параметрами і кутами розташування осей так, що огинаючі цих траєкторій представляють овали Кассині, що, разом з періодично зростаючою амплітудою коливань, дозволяє інтенсифікувати процес грохочення.

2. Раціональна частота „биття” вібропереміщень грохота, сприяюча самоочищенню сіючої поверхні, пропорційна товщині і обернено пропорційна квадрату довжини сталевого сита.

Наукова новизна дисертаційної роботи полягає в наступному:

1. У розвиток теорії динаміки м'якоамортизованої вібромашини з неоднорідними коливаннями розроблена математична модель, що описує кінематику рухів точок робочого органу з одним або декількома інерційними віброзбуджувачами в холостому ході, а також з технологічним навантаженням, що дозволяє здійснити аналіз і синтез таких машин при конструюванні.

2. У розвиток теорії динаміки м'якоамортизованої вібромашини, працюючої в режимі „биття”, розроблена математична модель, яка описує траєкторне поле грохота, з урахуванням технологічного навантаження, що дозволяє проаналізувати характер руху робочого органу при конструюванні.

3. У розвиток теорії динаміки важконавантаженої вібромашини, працюючої в режимі „биття”, встановлено вплив співвідношення кутових швидкостей валів віброзбуджувача на період „биття”, а також визначено форми коливань робочого органу.

4. Уперше на основі розрахунків на міцність, з використанням методу послідовного нашарування на початкову конструкцію підсилюючих елементів, встановлено вплив діючих сил на механічні напруги короба вібромашини з неоднорідними коливаннями, який дозволяє здійснювати синтез металоконструкції робочого органу при конструюванні.

5. Уперше одержана аналітична залежність, яка пов'язує клас розсівання з розміром необхідної щілини сита, виходячи з технологічних вимог, висунутих до металургійної шихти, а також розроблена номограма, що дозволяє вибрати раціональну частоту „биття” грохота для самоочищення сіючої поверхні.

6. Уперше для вібромашин з неоднорідними об'ємними коливаннями робочого органу одержана аналітична залежність, яка пов'язує швидкість вібротранспортування з кінематичними і динамічними параметрами, що дозволяє розрахувати продуктивність, необхідну при виборі і проектуванні відповідних машин.

Практичне значення отриманих результатів.

Використання результатів дозволило:

розробити методику розрахунку кінематичних параметрів вібромашини при генерації декількома віброзбуджувачами неоднорідних стаціонарних коливань робочого органу в холостому ході і з урахуванням технологічного навантаження;

розробити методику розрахунку кінематичних параметрів вібромашини в режимі „биття” неоднорідно-часових коливань робочого органу з урахуванням технологічного навантаження;

розробити методику розрахунку на міцність основних елементів короба вібромашини при генерації неоднорідних коливань робочого органу;

розробити методику розрахунку продуктивності вібромашини з неоднорідними об'ємними коливаннями робочого органу;

розробити і запропонувати технічні рішення (способи і прилади), що дозволяють інтенсифікувати процес сортування металургійної шихти при неоднорідних коливаннях робочого органу вібромашини.

Практична реалізація роботи:

інститутом «Гипромашобогащение» (м. Санкт-Петербург) при конструюванні грохотів з неоднорідним полем коливань ГИТ-62Ш, ГИТ-41Б, ГИТ-42 використовується методика розрахунку їх конструктивних, динамічних, кінематичних і технологічних параметрів;

ЗАТ „РудГорМаш” (м. Вороніж) з використанням рекомендацій, технічних рішень, методики розрахунків на міцність основних елементів короба вібромашин з неоднорідними коливаннями поставлено на серійне виробництво грохоти ГИТ-41Б і ГИТ-42А;

державним підприємством „Криворізька вища металургійна школа” і підприємством ТОВ „КВМШ-плюс” (м. Кривий Ріг) з використанням методик розрахунків міцнісних характеристик, кінематичних, динамічних і технологічних параметрів вібромашин з неоднорідним полем коливань робочого органу, а також машин з самосинхронізованим приводом, працюючих в режимі „биття” віброзбуджувачів, розроблені і поставлені на виробництво наступні машини: грохоти ГА-41Ш; ГСТ-62Ш; ГИК-52Ш; ГИК-32; ГИ 2х6; ГС 3,5х1; 9ГВ-3Я; живильники ПІ-1,4Ш; ПВП-0,95; ПВП-1,2; ПВП-1,6; ВП-2М; ПФСЦ; ПВ-18; ВЗПЛ. Машини успішно експлуатуються і застосовуються для різних стадій переробки і підготовки шихтових матеріалів на гірничо-металургійних підприємствах України: ВАТ „АрселорМіттал Кривий Ріг”, комбінат ВАТ „Запоріжсталь”; ВАТ „Південний гірничо-збагачувальний комбінат”, ВАТ „Єнакіївський металургійний завод”. Підтверджений економічний ефект від впровадження розробок склав 3310 тис. грн.;

підприємством ТОВ „ЕТЕКС” (м. Кривий Ріг) при коректуванні документації і виготовленні вдосконалених машин: вібраційного грохота 9ГВ-3Я, живильників ПШВ-6, ПВ-14 для умов ЗАТ „Запорізький ЗРК” були використані технічні рішення і рекомендації, одержані в результаті проведених досліджень. Економічний ефект від впровадження розробок склав 80 тис. грн.

Обґрунтованість і вірогідність наукових положень, висновків і рекомендацій підтверджена на діючих машинах в промислових умовах порівнянням одержуваних експериментальних і теоретичних результатів. В якості порівнювальних параметрів були прийняті величини вертикальних прискорень, відповідальних за захаращеність отворів сит, і швидкість транспортування, необхідна для визначення продуктивності грохота. Розбіжність між величинами вказаних параметрів, одержаних розрахунком і в експерименті, для вертикальних прискорень не перевищувало 10%, для швидкості транспортування 12%.

Особистий внесок здобувача полягає у формуванні проблеми, ідеї, мети, задач досліджень. Основні результати, одержані в дисертаційній роботі, опубліковано без співавторів. У роботах із співавторами особистий внесок здобувача полягає в розробці і реалізації основних напрямів досліджень, розробці конструктивних виконань вібраційних машин, обробці і аналізі отриманих результатів досліджень, розробці моделей, програм і методик досліджень, випробуваннях і упровадженні розробок.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідалися на Всесоюзній конференції з вібраційної техніки (Тбілісі, 1987 р.); на Всесоюзній науково-технічній конференції „Підвищення надійності і довговічності машин і споруд” (Київ, 1988 р.); на міжнародній науково-технічній конференції „Стан і перспективи розвитку аглодоменного виробництва України” (Маріуполь, 1997 р.); на міжнародній науково-технічній конференції „Проблеми механіки гірничо-металургійного комплексу” (Дніпропетровськ, 2002 р.); на ІІІ і VII республіканських науково-технічних конференціях „Теорія і методика навчання фундаментальних дисциплін у вищій школі” (Кривий Ріг, 2003, 2008 рр.); на міжнародній науково-технічній конференції „Проблеми механіки гірничо-металургійного комплексу” (Дніпропетровськ, 2004 р.); на міжнародній науково-технічній конференції „Стратегія якості в промисловості і освіті” (Варна, 2005, 2006 рр.); на засіданні об'єднаного науково-технічного семінару кафедри „Механічне обладнання металургійних заводів” Національної металургійної академії України (Кривий Ріг, 2008 р.); на засіданні розширеного науково-технічного семінару механіко-машинобудівного факультету Національної металургійної академії України (Дніпропетровськ, 2008 р.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 41 робота: 1 монографія, 25 статей в наукових спеціальних виданнях; одержано 15 авторських свідоцтв на винаходи, 7 робіт опубліковано без співавторів, у тому числі і монографія.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається із загальної характеристики роботи, шести глав, висновків, списку використаних джерел з 287 найменувань, містить 327 сторінок, в тому числі 88 рисунка, 17 таблиць, 57 сторінок додатків.

Робота виконана на кафедрі „Механічне обладнання металургійних заводів” Криворізького металургійного факультету Національної металургійної академії України.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Аналіз стану питання. Постановка задачі досліджень

Головним фактором, що забезпечує інтенсифікацію доменної плавки і окремо зниження витрат коксу, є високоефективна підготовка металургійної шихти перед доменною плавкою. Одним з важливих показників підготовки шихти значиться вміст в ній дрібних фракцій класу 0...5 мм агломерату, окатишів і класу 0…25 для коксу. Багатьма промисловими плавками доведено, що зменшення вмісту дріб'язків в шихті на 1% призводить, в середньому, до підвищення на 0,5...1% продуктивності доменної печі і зменшенню витрат коксу на 4…7 кг на тонну чавуну. Тому коксохімічне, агломераційне, доменне виробництво оснащене системами шихтопідготовок, де виділення дріб'язку з шихтових матеріалів здійснюється на вібраційних грохотах.

Аналіз експлуатованих грохотів для виділення дріб'язку з металургійної шихти показав, що всі грохоти мають однотипну центромасну динамічну схему, де короб здійснює однорідні кругові, направлені коливання в зарезонансній області.

Такі машини відрізняються високою стабільністю робочого режиму, кращою віброізоляцією, проте мають низьку ефективність грохочення від 28% до 55%, оскільки інтенсивність дії робочого органу на матеріал невисока і розподілена по стадіях випадково, незалежно від його властивостей.

Як свідчить практика, для якісної підготовки металургійної шихти ефективність грохочення повинна бути не менше 65%, яка досягається зменшенням продуктивності або виготовленням грохотів вищого технічного рівня.

Перший шлях пов'язаний зі збільшенням кількості грохотів, переходом на великі типорозміри, що потребує значних капітальних витрат, оскільки зростають площі й обсяги промислових споруд під ділянки грохочення, а реконструкція існуючих шихтопідготовок є складним завданням. Йти цим шляхом можна тільки в тому випадку, якщо другий вичерпав свої можливості.

Розробці вібраційних грохотів, методу вибору і розрахунків технологічних, кінематичних і міцнісних параметрів присвячено багато робіт вітчизняних і зарубіжних вчених: А. О. Співаковського, В. Н. Потураєва, В. А. Перова, В. А. Олевського, Л. Б. Левінсона, І. Ф. Гончаревича, В. В. Гортинського, І. І. Блехмана, Б .П. Лаврова, Е. А. Непомнящого, Б. І. Крюкова, Л. А. Вайсберга, А. Г. Червоненка, О. Д. Учителя, В. П. Франчука, В. П. Надутого, В. І. Большакова, Є. С. Лапшина, А. С. Жгульова, Н. Г. Картавого, В. А. Баумана, І. І. Би-ховського, А. Я. Тишкова, G. Mendrella, G. Wilkinson, K. H. Eggerstedt, E. Burstlein, B. Bechtel, A. F. Wehner, P. Schmidt, F. K. Mogensen та ін.

Аналіз існуючих закордонних, вітчизняних конструкцій грохотів, способів інтенсифікації процесів грохочення засвідчив, що суттєве зростання ефективності сортування сировини може бути одержане при використанні грохотів з неоднорідними коливаннями робочого органу. Тому для таких машин були розглянуті і проаналізовані існуючі теоретичні розробки, виконані І. І. Блехманом, О. Д. Учителем, А. Вайсбергом, В. П. Франчуком, І. А. Бегагоєном, А. С. Жгульовим, С.В. Шведом, А. Д. Фірсовою, О. І. Вяльцевою, Л. Б. Бренером, Є. А. Зеловим, В.З. Дятчиним. В результаті аналізу проведених досліджень можна дійти висновку, що з урахуванням їх різноманіття, питання по впливу кінематичних параметрів на технологічні показники грохочення недостатньо досліджені і вивчені.

Таким чином, встановлення закономірностей, що описують вплив параметрів і положення відносно центра мас важконавантаженого грохота інерційного приводу на кінематику руху робочого органу, є актуальною науковою проблемою, яка має важливе наукове значення для металургійної галузі, а також для інших галузей, що займаються сортуванням мінеральної сировини.

Розділ 2. Математична модель, що описує траєкторне поле вібромашини з неоднорідними плоскими і об'ємними коливаннями робочого органу

Характер і параметри коливань робочого органу грохота з плоским неоднорідним полем коливань вперше розглядалися і вибиралися за допомогою універсальної діаграми, одержаної А. С. Жгульовим. Універсальна діаграма дозволяє вирішувати задачі як аналізу, так і синтезу коливань робочого органу з метою вибору раціонального траєкторного поля для поліпшення показників процесу грохочення. Ним же були проведені дослідження, направлені на вивчення динаміки робочого органу вібромашини з просторовим полем коливань, проте запропоновані методи розрахунків включали допущення про сталість відносин кутових швидкостей самосинхронізованих віброзбуджувачів, причому, ці кутові швидкості приймалися рівними. Реально у всіх випадках зазначені кутові швидкості не рівні (що пов'язано з неможливістю підбору двигунів з абсолютно ідентичними зовнішніми характеристиками і різними кінематичними параметрами точок підвісу дисбалансів) між собою. Крім цього, не враховувалося і технологічне навантаження, яке впливає на кінематичні і динамічні параметри робочого органу вібромашини. Тому в даному розділі описаний загальний випадок, який дозволяє розрахувати кінематичні параметри точок робочого органу вібромашини з неоднорідними плоскими і об'ємними коливаннями в холостому ході і з технологічним навантаженням.

Для отримання математичної моделі уявімо робочий орган як масив матеріальних точок твердого тіла, створюючого відносно нерухомої основи голономну консервативну систему. Якщо тіло містить довільно розташовану вісь, навколо якої здійснюється обертання однієї (або декількох) незбалансованої маси, то опис його вільного руху є можливим в трьох системах відліку (рис. 2.1).

Перша система відліку x1y1z1 є просторовою системою пов'язаних з тілом лінійно незалежних координат, що здійснює рух разом з тілом, початок якої знаходиться в центрі мас С.

Друга нерухома система відліку xyz зорієнтована таким чином, що її осі паралельні осям вже введеної нами відносної системи координат за відсутності дії на досліджуване тіло обертової незбалансованої маси.

Третя система координат x2y2z2 жорстко пов'язана з відносною системою відліку і нерухома в ній, а також з точкою А прикладання відцентрової сили інерції .

Коливання грохота відбуваються в глибоко зарезонансному режимі, що дозволяє нехтувати пружними зв'язками і демпфіруючими силами.

На рис. 2.1 видно, що система відліку Ax2y2z2 розгорнута по відношенню до абсолютної і відносної систем координат на кут азимута навколо вертикальної осі і кут підняття навколо осі Ax2 Положення вектора сили визначається кутовою координатою, співпадаючою з кутовою координатою дисбалансу.

Тоді формулу для визначення збурювальної сили можна представити таким чином:

Згідно з описаною розрахунковою схемою, використовуючи основний закон динаміки для тіл, що піддаються дії n збурювальних сил, отримуємо систему диференціальних рівнянь:

Вирішуючи систему диференціальних рівнянь (2.2) адаптивним методом Рунге-Кутта з використанням розробленого алгоритму відповідної комп'ютерної програми „Грохот-1”, знаходимо функцію зміни лінійних швидкостей і координат центру мас тіла, а також його кутових швидкостей і координат в обертанні навколо центру мас, одержуючи необхідні співвідношення для розрахунку траєкторій точок робочого органу для будь-якого прикладання збурювальної сили без урахування технологічного навантаження:

На рис. 2.2 представлено розрахункове поле агломераційного грохота ГА-41Ш без технологічного навантаження, коли статичний момент дисбалансних мас був вибраний на верхньому вібраторі m1e1 = 10 кгм, на нижньому m2e2 = 4 кгм. З одержаного поля видно, що машина набула неоднорідних еліптичних коливань, тоді як в номінальному синхронному режимі (при m1e1=m2e2) генеруються однорідні прямолінійні коливання.

Багатьма дослідженнями доведено, що питомі навантаження від переміщуваного шару металургійної шихти можуть істотно викривляти закон руху робочого органу. Тому на основі лінійно-в'язкої реологічної моделі з урахуванням коефіцієнтів в'язкого опору матеріалу:

Вводячи дисипативну силу та приєднану масу матеріалу mH в (2.2), отримуємо диференціальні рівняння руху робочого органу з урахуванням технологічного навантаження:

Для вирішення одержаних диференціальних рівнянь руху короба вібромашини з неоднорідними коливаннями адаптивним методом Рунге-Кутта з урахуванням технологічного навантаження розроблений алгоритм відповідної комп'ютерної програми „Грохот-2”, що дозволяє проводити аналіз траєкторних полів будь-яких його конструктивних схем.

На рис. 2.3 представлено траєкторне поле грохота ГА-41Ш з неоднорідними об'ємними коливаннями при подовжньому розташуванні віброзбуджувача, коли продуктивність відповідала Q = 250 т/год, а статичний момент одновального віброзбуджувача дорівнював me = 14 кгм.

Як показують раніше проведені дослідження, таке траєкторне поле сприяє зниженню захаращеності сіючій поверхні і збільшенню ефективності грохочення з 45% до 60%.

Таким чином, розроблені комп'ютерні програми „Грохот-1” і „Грохот-2” дозволяють здійснювати аналіз і синтез траєкторного поля вібромашини з інерційним приводом при заданих параметрах декількох віброзбуджувачів як в холостому ході, так і з технологічним навантаженням і вибрати раціональне поле траєкторій, сприяюче інтенсифікації процесу сортування і транспортування металургійної шихти.

Розділ 3. Теоретичні дослідження роботи вібраційного грохота в режимі „биття

Окремий випадок руху робочого органу вібраційного грохота, працюючого в режимі „биття” (коли кутові швидкості обертання відрізняються один від одного і їх співвідношення не перевищує 0,95) без урахування навантаження, розглянутий в роботі С. В. Шведа, в якій одержані основні закономірності, що описують вплив режиму „биття” на кінематичні параметри робочого органу. У даному розділі досліджений загальний випадок роботи важконавантажених вібромашин в режимі „биття” з погляду їх практичного використання.

Згідно з динамічною схемою, представленою на рис. 3.1, рух робочого органу вібромашини, працюючої в режимі „биття”, з урахуванням технологічного навантаження, під дією збурювального зусилля обертових дисбалансних мас (не зв'язаних між собою кінематично), на підставі проведених досліджень, описується наступною системою рівнянь:

На підставі досліджень (підтверджених експериментально) О. П. Барзуковим, Л. А. Вайсбергом, Л. К. Балабатько, О. Д. Учителем, зсув фаз роторів віброзбуджувачів важконавантаженої вібромашини при синхронному режимі коливань, виражений через продуктивність грохота Q, визначався таким чином:

Система рівнянь (3.1) є математичною моделлю, що описує рух робочого органу важконавантажної вібромашини, працюючої в режимі „биття”. За допомогою розробленої програми „Грохот-4” виконано аналіз руху робочого органу вібромашини, працюючої в режимі „биття” з урахуванням технологічного навантаження.

На рис. 3.2 показана залежність амплітуди прискорень завантажувальної частини короба грохота ГС 3,5х1 від частоти живлення мережі управляючого (регульованого) двигуна з урахуванням технологічного навантаження та без нього. Із залежностей видно, що для забезпечення максимальної амплітуди прискорень коливань грохота, працюючого в режимі „биття” з урахуванням технологічного навантаження, частота живлення управляючого двигуна повинна бути знижена на 0,5 Гц, в порівнянні з режимом холостого ходу. Амплітудні значення прискорень точки під навантаженням знижуються в 1,15 рази в всьому досліджуваному діапазоні частоти.

У ряді випадків доцільно використовувати для приводу грохотів, працюючих в режимі „биття”, віброзбуджувачі з жорстким кінематичним зв'язком між валами. Такі випадки можуть виникати при розробці грохотів, навантаження на яких різко змінюється в процесі їх роботи, що, як показано раніше, істотно впливає на кінематичні параметри і продуктивність. Використання приводу з жорстким зв'язком між валами дозволяє збільшити співвідношення кутових швидкостей валів до 0,99, що неможливо забезпечити в самосинхронізованому приводі, оскільки воно обмежене відношенням 0,95 (через свій принцип). При цьому слід чекати збільшення вертикальної складової амплітуди коливань, яка, як показано в аналітичній частині даної роботи, сприяє зниженню захаращеності сит.

Для аналізу роботи, коли вали віброзбуджувача сполучені між собою жорстким кінематичним зв'язком з передавальним відношенням uп=2/1, використовувалися математична модель і розроблена програма „Грохот-2”, описані в розділі 2 даної роботи (див. систему рівнянь 2.5 при n= 2), які дозволили встановити ряд закономірностей.

На рис. 3.3 показане розрахункове поле траєкторій грохота ГС 3,5х1 з продуктивністю Q = 500 т/год і передавальним відношенням при жорсткому зв'язку між валами uп =0,99. З рисунка видно, що кожна точка робочого органу вібромашини, працюючої в режимі „биття”, рухається по еліптичних траєкторіях із змінювальними в часі фокальними параметрами і кутами розташування осей так, що огинаючі цих траєкторій представляють овали Кассині, розміри і орієнтація яких змінюються по довжині робочого органу. Таке траєкторне поле сприяє в завантажувальній зоні активному розпушуванню матеріалу і поліпшенню виходу дрібних частинок на контакт з ситом, а нахил овалів в середній і розвантажувальній частині грохота у бік транспортування матеріалу дозволяє забезпечити необхідну продуктивність.

На рис. 3.4 представлено залежності вертикальної складової амплітуди прискорень точок в розвантажувальній і завантажувальній частинах короба грохотів ГА-41Ш і ГС 3,5х1 (при продуктивності Q = 350 т/год і Q = 500 т/год відповідно) від передавального відношення при жорсткому зв'язку між валами. Із залежностей видно, що вертикальна складова амплітуди прискорень точок робочого органу залежить від передавального відношення між валами і зростає пропорційно співвідношенню кутових швидкостей віброзбуджувача. Для важконавантажених машин її максимальні значення в 1,1-1,7 рази вище за аналогічну складову синхронного режиму коливань.

На рис. 3.5 показано залежність періоду „биття” від передавального відношення при жорсткому зв'язку між валами дисбалансів (яка характерна для всіх досліджуваних грохотів ГА-41Ш і ГС 3,5х1). Із залежності видно, що до співвідношень, рівних uп= 0,95, період лінійно зростає, досягаючи максимального значення, рівного Тб = 1,2 с, після чого функція гіперболічно зростає, і у області передавальних відносин, рівних 0,99, період складає Тб = 6,5 с.

Аналіз одержаних залежностей показує, що вібратор з жорстким кінематичним зв'язком валів, на відміну від самосинхронізованого приводу, дозволяє вибрати у області передавальних відносин 0,95...0,99 раціональний період „биття” (виходячи з технологічних вимог) в діапазоні від 1,2 с до 6,5 с.

Таким чином, період „биття” вібропереміщень робочого органа грохота в області співвідношень кутових швидкостей валів інерційного приводу з жорстким кінематичним зв'язком, рівних 0,95...0,99, гіперболічно зростає, а вертикальні складові амплітуд, в порівнянні з аналогічною складовою синхронного режиму, зростають пропорційно цьому відношенню. При цьому кожна точка робочого органу рухається по еліптичних траєкторіях із змінювальними в часі фокальними параметрами і кутами розташування осей так, що огинаючі цих траєкторій представляють овали Кассині, що, разом з періодично зростаючою амплітудою коливань, дозволяє інтенсифікувати процес грохочення.

Розділ 4. Вплив сил інерції на механічні напруги в металоконструкції короба

В даний час при розрахунку коробів широко використовуються методики, засновані на „заміщаючих” апроксимаційних моделях, що реалізовуються за допомогою ЕОМ. Точність розрахунків з використанням таких моделей достатньо висока, проте по суті, ці методики є перевірочними: спочатку створюється конструкція, яка потім перевіряється на міцність; якщо при цьому в небезпечних перетинах напруги нижче допустимих, конструкція не коректується. Досвід показує, що при цьому (уникаючи коректування) розробка йде „в запас”, що призводить до підвищення маси металоконструкції і збільшенню інерційних сил.

Використання сучасних машинобудівних програм для трьохмірного проектування, таких як Mechanical Desktop, COSMOWorks, APM WinMachine, дозволяє виконати синтез металоконструкції короба у разі однорідних коливань. У разі неоднорідних коливань використання програм для трьохмірного проектування ускладнене відсутністю даних, необхідних для визначення силової дії, що змінюється, як по довжині, так і по ширині робочого органу.

У даному розділі розглянута методика синтезу металоконструкції короба вібромашини з неоднорідними об'ємними коливаннями, особливістю якої є те, що всі міцнісні характеристики того або іншого перетину формуються шляхом послідовного нашарування на основні несучі елементи конструкції додаткових конструктивних елементів, що дає можливість визначити вплив кожного елементу на величину моменту опору перетину і проводити посилення конструкції в строгій відповідності з отриманими даними. На основі розробленої методики виконаний аналіз, що дозволяє встановити вплив сил інерції на механічні напруги в металоконструкції короба.

Якщо припустити, що елемент робочого органу одиничних розмірів відчуває вібраційне навантаження, то динамічні напруги в ньому визначатимуться:

Величина представляє собою динамічний коефіцієнт, який показує, у скільки разів динамічне навантаження більше за статичне, і для елементів з одиничними розмірами і масами повністю визначає механічні напруги в них.

Під А в приведеній формулі мається максимальна проекція амплітуди об'ємних коливань, яка для кожного з досліджуваних елементів вібромашини (уздовж відповідних осей координат) визначається:

Проекції амплітудних значень шуканих точок в даному елементі короба вібромашини можна визначити по методиці, описаній в розділі 2, розв'язавши рівняння:

Розрахунок динамічного коефіцієнта відповідно (4.2), який визначає напружений стан короба в будь-якій його точці від діючих сил в елементах конструкції працюючої вібромашини (наприклад, короба з об'ємними коливаннями, представленого на рис. 4.1), можна проводити в наступній послідовності.

По подовжній осі короб розбивається на небезпечні перетини A, B, C, D, E, де беруться декілька характерних контрольних точок елементу, для яких проводиться розрахунок максимальних амплітуд і динамічного коефіцієнта.

За результатами розрахунку будується епюра динамічних коефіцієнтів для кожних даних перетинів і елементів в розгорненому вигляді.

Результати розрахунків у вигляді епюри розподілу динамічних коефіцієнтів по перетинах вібромашини з наступними параметрами: маса короба М = 192,6 кг; статичний момент дебалансів = 0,04 кгм; частота коливань = 83,7 с_1 показано на рис. 4.2.

Аналіз одержаних даних свідчить, що при неоднорідних коливаннях, особливо у разі об'ємних, максимальні напруги виникають в районі приєднання несучих балок до бортовин, а мінімальні в центрі зв'язок-балок, причому, небезпечним перетином, в якому діють максимальні напруги, є ділянка в районі приєднання віброзбуджувача до короба. З рис. 4.2 видно, що в місцях кріплення бортовин до зв'язок-балок (точки 0 і 8) виникають максимальні напруження. В цьому випадку для їх урахування в якості розрахункової схеми можна обрати статично невизначну балку з двостороннім затисканням і нерівномірно розподіленим навантаженням, що діє по всій довжині. Тоді для балки круглого поперечного перетину з зовнішнім діаметром d, довжиною l максимальна напруга, що діє в місцях її затискання, визначатиметься виразом:

З (4.5) витікає, що напруга в перетині балки пропорційна зовнішньому діаметру балки і обернено пропорційна до її довжини, з чого виходить, що при проектуванні коробів грохотів з неоднорідними об'ємними коливаннями слід прагнути до малого кроку установки зв'язок-балок, який залежить від діючого згинаючого моменту, висоти бортовин, кількості встановлюваних зв'язок-балок nб і визначається статечною функцією:

Проведений аналіз показує, що в районі приєднання до бортовин несучих балок виникають максимальні напруги від інерційних сил, сил власної ваги балки, сіючої поверхні і матеріалу, але крім цього, тут виникатимуть і місцеві напруги з максимальною концентрацією напруг, що в умовах знакозмінних вібраційних навантажень веде до втомного руйнування бортовин. Тому підвищити міцність таких конструкцій можливо шляхом використання фрикційних з'єднань на високоміцних болтах. Аналіз результатів експлуатації коробів показує, що у разі болтового з'єднання елементів, відказів, у зв'язку з розладом з'єднань при грохоченні холодної сировини, не спостерігається. При грохоченні гарячого агломерату відкази болтових з'єднань мають місце, але і в цьому випадку перевага надається болтовому з'єднанню, ніж зварювальному або заклепувальне, що дозволяє збільшити напрацювання на відказ короба, відповідно, в 6,5 і 3,7 рази.

Розділ 5. Дослідження впливу конструктивних особливостей сіючих поверхонь грохотів на технологічні показники грохочення

Якість сортування металургійної шихти значною мірою залежить не тільки від кінематичних і динамічних параметрів грохота, але і від конструктивних особливостей використовуваних сіючих поверхонь. Проведеним аналізом встановлено, що для сортування металургійної шихти застосовуються жорсткі металеві сита, переважно колосникові, в яких здібність до самоочищення досить низька. Ефективне самоочищення сита може бути забезпечене у тому випадку, коли власна частота сита (с) буде прагнути до вимушеної частоти коливань (в) грохота.

Якщо прийняти частоту вимушених коливань грохота рівній частоті його роботи в режимі „биття” (в=б), то рівняння, що зв'язує частоти вимушених і власних коливань з урахуванням динамічного коефіцієнта KД , який показує, в скільки разів резонансна амплітуда більше амплітуди робочого режиму коливань, прийме вигляд:

Частоту власних коливань сита можна визначити, прийнявши як розрахункову схему, балку довжиною l з рівномірно розподіленою масою m , затиснену з двох сторін, за формулою

При сумісному рішенні рівнянь (5.1) і (5.2) одержана наступну залежність для визначення раціональної частоти „биття” для самоочищення сита: вібраційний коливання мінеральний навантаження

На підставі (5.3) отримана номограма, що дозволяє вибрати раціональну частоту „биття” і необхідний динамічний коефіцієнт, який для самоочищення сіючих поверхонь, пов'язаного з руйнуванням контакту кромка ситакусок матеріалу, для агломерату і окатишів перебуває в межах 3, 4; коксу і вапна відповідно 2, 3.

З приведеної номограми (рис. 5.1) видно, що для сіючої поверхні грохота ГА-41Ш (точки А1, А2, А3, А4) при динамічному коефіцієнті KД=3, раціональна частота режиму „биття” складає 2,9 Гц, а для більшості інших знаходиться в межах від 2 до 6 Гц.

Таким чином, дослідження показують, що раціональна частота „биття” вібропереміщень грохота, сприяюча самоочищенню сіючої поверхні, пропорційна товщині і обернено пропорційна квадрату довжини сталевого сита.

Для грохотів із стаціонарними неоднорідними коливаннями (наприклад, де використовується один позацентрово встановлений віброзбуджувач), на підставі проведених експериментальних досліджень ряду колосникових резонуючих сит розроблена динамічно активна просіваюча поверхня, яка складається з рухомих і нерухомих колосників, що чергуються, встановлених в гумовому кондукторі з натягом і зазором відповідно.

Випробування сита підтвердили, що при величині зазору між нерухомим прутком і кондуктором в =1 мм і амплітуді грохота А = 3,5 мм амплітуда податливого прутка склала 6 мм, захаращеність, в порівнянні з жорстким ситом, зменшилася в 2,4 рази, ефективність грохочення агломерату по класу 5 мм виросла на 10%.

Аналіз конструкцій використовуваних сіючих поверхонь для сортування металургійної шихти показав, що в даний час розмір отворів сит приймається рівним класу розсівання без урахування його геометричних характеристик, а також технологічних вимог, основним з яких є якість гранулометричного складу шихти, формуючого необхідну порозность середовища в процесі спікання і плавки.

На підставі проведених досліджень одержана емпірична формула по вибору розмірів щілини сіючої поверхні грохота:

Аналітична залежність (5.4) дозволяє вибрати щілину просіваючої поверхні грохота, враховуючи технологічні особливості і вимоги, що висуваються до гранулометричного складу металургійної шихти перед доменною плавкою.

Розділ 6. Промислові випробування роботи грохотів з неоднорідними коливаннями робочого органу

На підставі проведених досліджень в період з 1996 по 2008 рр. були розроблені різні вібраційні машини для підготовки металургійної шихти перед спіканням і плавкою, більше 300 одиниць яких запроваджено на підприємствах гірничо-металургійного комплексу України (ВАТ „Південний ГЗК”, ЗАТ “Запорізький ЗРК”, ВАТ „АрселорМіттал Кривий Ріг”, ВАТ „Запоріжсталь”, ВАТ „ЄМЗ”). Економічний ефект від їх впровадження складає 3390 тис. грн.

У даному розділі приведено результати порівняльних промислових випробувань грохотів ГА-41Ш (раніше розглянутий в роботі С. В. Шведа) і ГС 3,5х1, встановлених на ділянці шихтоподачі ДП № 7 доменного цеху № 1 ВАТ „АрселорМіттал Кривий Ріг” для сортування агломерату і працюючих на принципі самосинхронізації двох віброзбуджувачів, а також одновального інерційного грохота, що входить в установку для підготовки шихти до змішування УПШВ-990 агломераційного виробництва того ж комбінату.

Випробування грохотів ГА-41Ш і ГС 3,5х1 проводилися в режимі самосинхронізації віброзбуджувачів, а також „биття”, який був реалізований шляхом зміни частоти живлення електричної мережі одного з електродвигунів в діапазоні від 40 до 50 Гц.

В результаті обробки осцилограм були побудовані траєкторії руху точок робочого органу, аналіз яких свідчить, що режим „биття” суттєво відрізняється від режиму самосинхронізації віброзбуджувачів. Так, в режимі самосинхронізації траєкторіями точок робочого органу є прямолінійні однорідні направлені коливання з кутом вібрації 45°, в режимі „биття” поле траєкторій перетворюється на неоднорідне еліптичне, де періодично збільшуються амплітудні значення вертикальних прискорень, ділянки з максимальною і мінімальною амплітудою заповнені частотами, близькими до середньоарифметичного частот складових коливань, частота і період яких визначаються за формулою:

На рис. 6.1 представлена одержана залежність вертикальних прискорень точки завантаження робочих органів грохотів ГА-41Ш і ГС 3,5х1 від зміни частоти живлення мережі на управляючому двигуні з технологічним навантаженням (продуктивність складала 220 т/год і 350 т/год відповідно). Із залежностей видно, що при частоті живлення мережі управляючого двигуна нижче 47,5 Гц грохоти переходять в режим „биття”, прискорення точки зростають і їх максимальні значення в середньому в 1,65 рази вище за аналогічні прискорення синхронного режиму. Проведені дослідження в промислових умовах підтверджують достовірність результатів теоретичних досліджень, де помилка між розрахунковими і експериментальними значеннями вертикальних прискорень точок робочого органу не перевищує 10%.

Окрім досліджень кінематичних параметрів, були виконані виміри діючих напруг в бортовинах короби грохота ГА-41Ш, які показали, що в режимі „биття” механічні напруги зросли в середньому на 50%, в порівнянні з синхронним режимом, проте вони в 2 рази менше гранично допустимих напруг для даного класу машин. Отримані результати свідчать, що режим „биття” може бути використаний без збитку для надійності металоконструкції короба.

Також були проведені виміри технологічних показників грохотів для різних режимів роботи, які показали, що при співвідношенні кутових швидкостей валів віброзбуджувача, рівних 0,92, забезпечується найбільша ефективність грохочення при мінімальній захаращеності сіючій поверхні (яка визначалася кожні 48 годин), продуктивність відповідає технологічним вимогам і паспортним характеристикам грохотів, які повинні складати 300 т/год і 450 т/год відповідно для грохотів ГА-41Ш і ГС 3,5х1.

В табл. 6.1 приведено основні максимально досяжні технічні показники роботи грохотів в режимах „биття” і самосинхронізації віброзбуджувачів.

Таблиця 6.1. Порівняльні технічні показники роботи грохотів

Найменування параметрів

Одиниці вимірювання

Величини параметрів грохотів ГА-41Ш / ГС 3,5х1

режим

„биття”

режим самосинхронізації

1. Продуктивність по початковому живленню

т/год

330/450

380/500

2. Ефективність грохочення по класу 0...5 мм

%

65/63

45/47

3. Захаращеність просіваючої поверхні

%

18/23

42/40

4. Робоча середня амплітуда коливань короба

мм

5...6,5/5...7,5

3...4/3,5...4,5

5. Час напрацювання

годин

2160/180

2160/180

6. Споживана потужність в номінальному режимі

кВт

13/24

13/24

З даних табл. 6.1 виявляється, що при незначному зниженні продуктивності вдалося істотно підвищити ефективність грохочення до 63...65%, зменшити захаращеність сит до 18...23% і стабілізувати ці показники в часі. Споживана потужність електродвигуна приводу залишилася без змін, істотних поломок короба і його сіючих поверхонь в період випробувань не спостерігалося.

Таким чином, отримані результати свідчать про те, що режим „биття” дозволяє без додаткових енерговитрат поліпшити процес підготовки металургійної шихти до спікання і плавки.

Порівняння показників роботи грохота, продуктивністю по живленню, рівною 30 т/год, з однорідними і неоднорідними коливаннями (для одних і тих же виробничих умов) проведено на тракті шихтоподачі аглофабрики при виділенні з аглошихти крупнокускового, негабаритного матеріалу розміром більше 50 мм. В якості віброзбуджувача використовувався мотор-вібратор ЕВ-100, який в результаті переустановлення на коробі грохота дозволяв генерувати однорідні (рис. 6.2, а), неоднорідні плоскі (рис. 6.2, б) і неоднорідні об'ємні (рис. 6.2, в) коливання робочого органу. Відомо, що продуктивність грохота визначається шириною, висотою шару, що транспортується, на розвантажувальній частині Hp, а також кутом нахилу просіваючої поверхні і маршовою швидкістю, яка для однорідних плоских коливань робочого органу може визначатися за відомими емпіричними формулами. Для грохотів з неоднорідними об'ємними коливаннями такі формули відсутні. У зв'язку з цим, на підставі проведених досліджень одержана емпірична формула для визначення швидкості транспортування матеріалу:

Проведеними випробуваннями встановлено, що помилка між розрахунковими і експериментальними значеннями швидкостей транспортування матеріалу (продуктивністю грохота) не перевищує 12%.

На рис. 6.3 представлена інтегральна функція висіву підрешітних фракцій по довжині просіваючої поверхні залежно від траєкторних полів грохота (див. рис. 6.2). З одержаних залежностей видно, що для грохота з неоднорідними плоскими коливаннями функція висіву істотно відрізняється від грохотів з однорідними і неоднорідними об'ємними коливаннями.

Для даних умов при довжині просіваючої поверхні, рівній 1,5 м, використання грохота з неоднорідними плоскими коливаннями є нераціональним, оскільки ефективність висіву підрешітних фракцій починається в його розвантажувальній частині при L = 1 м, тоді як у грохота з об'ємними коливаннями висів стабілізується на довжині 1 м і складає 90%.

Аналізом проведених досліджень і методами екстраполяції встановлено, що, якщо для грохотів з однорідними коливаннями співвідношення доцільно приймати рівним 2,5, то для грохотів з неоднорідними плоскими коливаннями це співвідношення повинне бути в межах 3...3,5, а для грохотів з об'ємними коливаннями може бути менше 2.

Таким чином, проведені дослідження підтверджують, що вибір обладнання для фракціонування і сортування металургійної сировини повинен проходити не тільки з урахуванням типорозмірного ряду (як в даний час), а враховувати спектр конструктивних кінематичних параметрів грохота, сприяючих інтенсифікації процесу грохочення.

У даному розділі також розглянуто ряд перспективних конструктивних схем, які можуть бути використані при фракціонуванні мінеральної сировини на різних стадіях його переробки в гірничо-металургійній галузі. Особливістю даних конструкцій є те, що їх робочі органи здійснюють ті або інші неоднорідні коливання, які дозволяють без додаткових енерговитрат істотно інтенсифікувати різні стадії процесу грохочення.

...

Подобные документы

  • Розробка і проектування грохоту для механічного сортування матеріалу на основі існуючих промислових аналогів, його технічні параметри і характеристики, технічні переваги і недоліки. Визначення можливостей і здійснення модернізації вузлів грохота.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.06.2011

  • Аналіз компонувальних рішень та технічних характеристик розподільного конвеєра установок сортування важкої пошти. Розрахунок середньої, оптимальної та максимальної потужності приводу. Оптимізація вагового навантаження та проміжних передач конвеєра.

    курсовая работа [2,7 M], добавлен 10.04.2014

  • Знайомство з особливостями створення машин, що відповідають потребам народного господарства. Аналіз кінематичних параметрів передачі двигуна. Проблеми вибору матеріалів черв`ячних коліс. Етапи проектного розрахунку циліндричної зубчастої передачі.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 11.09.2014

  • Конструкція, області застосування випарних апаратів. Доставка, приймання, зберігання сировини. Виробництво томатного пюре періодичним способом. Інспекція і сортування томатів. Розрахунок барометричного конденсатора. Об’ємна продуктивність вакуум-насоса.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.11.2014

  • Визначення кінематичних і силових параметрів приводу. Проектний розрахунок циліндричної прямозубної передачі. Проведення розрахунку валів та підшипників редуктора, а також клинопасової передачі. Правила змащування, підйому та транспортування редуктора.

    курсовая работа [1000,0 K], добавлен 19.04.2012

  • Розробка технологічної схеми зброджування сусла з крохмалевмісної сировини періодичним способом. Характеристика сировини, напівпродуктів і продуктів. Розрахунок продуктів і теплового балансу, бродильного апарату. Механічний розрахунок його параметрів.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 26.05.2012

  • Розрахунок компаратора напруг, генератора прямокутних імпульсів, лінійних фотоприймачів, похибок вимірювання моменту інерції, кутової швидкості для розробки комп'ютеризованої обчислювальної системи параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом.

    дипломная работа [652,4 K], добавлен 07.02.2010

  • Розрахунок кінематичних і силових параметрів приводу. Перевірка міцності зубів черв'ячного колеса на вигин. Попередній розрахунок валів редуктора, конструювання черв'яка та черв'ячного колеса. Визначення реакцій опор, розрахунок і перевірка підшипників.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.11.2022

  • Визначення навантажувально-кінематичних параметрів електродвигуна. Розрахунок передач приводу. Проектування і конструювання валів, визначення їх розмірів. Вибір підшипників кочення по параметрам їх довговічності. Підбір стандартизованих деталей і мастила.

    дипломная работа [4,0 M], добавлен 22.09.2010

  • Опис способів подрібнення фармацевтичної сировини. Класифікація подрібнюючих машин, що застосовуються у хіміко-фармацевтичному виробництві. Конструкція та принципи роботи дробарок і ріжучих машин. Методи просіювання матеріалів через механічні сита.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.09.2010

  • Характеристика деревинної сировини та її використання, вимоги до лущеного шпону. Схема технологічного процесу лущення деревини, підготовка сировини та її гідротермічна обробка. Обладнання і верстати для сортування шпону. Охорона праці на підприємстві.

    курсовая работа [91,9 K], добавлен 31.05.2012

  • Розробка і розрахунок проекту механічного приводу з черв'ячним редуктором. Вибір електродвигуна, кінематичні розрахунки і визначення основних параметрів передачі. Розрахунок і конструювання деталей редуктора: розробка валів, вибір підшипників і корпусу.

    курсовая работа [504,2 K], добавлен 18.10.2011

  • Історія та сучасний стан виробництва деревної маси. Види деревної маси та її властивості. Способи доставки деревини на целюлозно-паперові комбінати. Сучасні засоби обкорування балансів. Плоскі та барабанні сортувалки. Теорії сортування деревної маси.

    курс лекций [3,8 M], добавлен 06.12.2014

  • Вимоги до якості вугілля, яке йде на коксування. Призначення вуглепідготовчого цеху. Розрахунок вугільної шихти для коксування та стадії її підготовки: прийом, попереднє дроблення, збагачення, зберігання і усереднення вугілля, дозування компонентів шихти.

    дипломная работа [616,4 K], добавлен 12.11.2010

  • Розрахунок параметрів структури суворого полотна, продуктивності в’язальної машини та витрат сировини на одиницю виробу. Технологічний розрахунок малюнку. Обґрунтування вибору асортименту. Автоматизація технологічних процесів і транспортні засоби.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.04.2012

  • Визначення і характеристика складових основ ремонту електричних машин побутового призначення, як комплексу робота по ліквідації несправностей метою якого є відновлення їх працездатності. Конструктивне, технологічне вдосконалення і теорія старіння машин.

    реферат [69,1 K], добавлен 14.10.2010

  • Конструктивні розміри корпуса редуктора. Розрахунок кінематичних і енергосилових параметрів на валах привода. Перевірка міцності шпонкових з’єднань. Вибір матеріалів для змащування та опис системи змащування зачеплення. Уточнений розрахунок валів.

    курсовая работа [1002,6 K], добавлен 17.04.2015

  • Склад сировини для виробництва. Біологічні основи сортування сировини і напівфабрикату. Процеси виробництва. Асортимент хутряних та овчинно-шубних виробів та поліпшення їх якості. Вимоги до якості хутряних та овчинно-шубних виробів та зберігання.

    курсовая работа [50,9 K], добавлен 21.11.2008

  • Гідравлічні приводи як ефективний засіб, який дозволяє зменшувати металоємність і габаритні розміри технологічних машин. Схема гідроприводу та опис її роботи в режимах. Вибір гідроагрегатів, їх основні параметри. Розрахунок витрат тиску в гідролініях.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.10.2011

  • Визначення структурних параметрів верстата, побудова його структурної та кінематичної схеми. Конструювання приводу головного руху: розрахунок модулів та параметрів валів коробки швидкості, пасової передачі, вибір підшипників і електромагнітних муфт.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.09.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.